DE3037885A1

DE3037885A1 - Verfahren zur volumenvergroesserung von zerkleinerten tabakrippen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3037885A1
Application number: DE19803037885
Authority: DE
Inventors: Laszlo Dr. Basel Egri
Original assignee: Tamag Basel AG
Current assignee: Tamag Basel AG
Priority date: 1980-10-07
Filing date: 1980-10-07
Publication date: 1982-05-06
Also published as: US4483352A; KR830006938A; ZA816721B; EP0049534A1; AU7575381A; AR225972A1; CA1167732A; KR890003799B1; AU552321B2; ATE20423T1; MX158071A; EP0049534B1; ES506067A0; DE3037885C2; BR8106446A; ES8303054A1; JPS6364192B2; JPS5791186A; SU1366038A3

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Volumenvergrösserung von geschnittenen Tabakrippen durch Imprägnieren des Rippenschnittes mindestens mit Wasser, Erhitzen und Trocknen des imprägnierten Rippenschnittes in einem pneumatischen Transportsystem mittels eines gasförmigen, wasserdampfenthaltenden Heiz- und Transportmediums.sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es sind mehrere Verfahren bekannt, bei welchen der Tabak zwecks Trocknung und/oder Volumenvergrösserung durch Kontakt mit heissen Gasen, wie Luft, Luft/Wasserdampf oder Wasserdampf allein behandelt wird. So wird beispielsweise in der GB-Patentschrift Nr. 875,684 eine Methode beschrieben, bei welcher der Tabak mittels erhitzter Luft getrocknet wird. In der US-Patentschrift Nr. 3 357 435 wird eine Vorrichtung zur Tabaktrocknung beschrieben, in welcher feuchte erhitzte Luft mit einem Wasserdampfgehalt von mindestens 10 % eingesetzt wird, wobei die Tabakbehandlung in einem Pneuma-System bei etwa 65 Celsius bis etwa 316 Celsius erfolgt. Aus der Patentbeschreibung geht hervor, dass die Trocknung relativ langsam unter Benützung von mehreren Trockentürmen geschieht und die Anfangsfeuchtigkeit des zu behandelnden Tabaks 35-Gewichtsprozent nicht überschreiten darf. Es wird dementsprechend über sehr geringe Füllkapazitätserhöhungen von beispielsweise 2,3 % berichtet.

Bei einer weiteren Verfahrensart wird der Tabak intensiv befeuchtet und ebenfalls in einer Erhitzungszone einem Heizmedium, bestehend aus reiner Heissluft, ausgesetzt. Ein solches Verfahren wird in der DE-AS 21 03 669 beschrieben. Nach diesem Verfahren wird der intensiv befeuchtete und dadurch aufgequollene Tabak mittels eines heissen Gases

so erhitzt, dass lediglich die Randzone an der Oberfläche eines Tabakteilchens gegenüber seinem Innenbereich nennenswert getrocknet wird, wodurch eine gegenüber dem Innenbereich feste Konsistenz und damit Formbeständigkeit des gequollenen Tabakteilchens nach einem beschleunigten Abkühlen erreicht werden soll. Die Trocknung selbst erfolgt in einer Einrichtung, in der der befeuchtete Tabak auf einem Förderband durch einzelne Trocknungskammern, die mit Heissluft durchströmt werden, unter Vibration transportiert wird.

Bei diesem Verfahren ist die Geschwindigkeit des gasförmigen Heiz- und Trocknungsmediums soweit herabgesetzt, dass die Tabak- bzw. Tabakrippen-· teilchen lediglich in Schwebe gehalten werden können. Dadurch beträgt die Trocknungszeit mehrere Minuten, wobei einerseits durch die Vielzahl der Gaseinlassstellen des Fliessbettbodens zwar zu einer gewissen Verwirbelung der Tabakteilchenschicht kommt, andererseits diese Arbeitsweise zur Kanalbildung und dadurch zu ungleichmässigen Ausdehnungseffekten sowie schwankender Endfeuchte des behandelten Tabakmaterials führt.

In der US-Patentschrift No. 3.734.104 bzw. DT-AS No. 2 253 882 ist ein Verfahren beschrieben, nach welchem .gefeuchtete geschnittene Tabakrippen bei einer Temperatur von 121° Celsius bis 371-Celsius während 0,3 bis maximal 3 Sekunden mittels eines gasförmigen, dampfenthaltenden Heizmediums getrocknet werden. Die Rippen v/erden dabei mit sehr hoher Geschwindigkeit pneumatisch transportiert und innert äusserst kurzer Zeit von ?A bis 60% Feuchtigkeitsgehalt auf bis zu 6 % Feuchte abgetrocknet. Sie weisen nach der Behandlung eine bis zu 50 % erhöhte densimetrisch gemessene Füllfähigkeit auf.

In der gleichen Patentschrift wird anhand von Beispielen der Einfluss der Endfeuchtigkeit von behandeltem Rippenschnitt auf die Volumenvergrösserung demonstriert. So ist die Dichte des auf 13,8 % Feuchte abgetrockneten Rippenschnittes um etwa 12 %, des auf 14,5 % Feuchte abgetrockneten Rippenschnittes um etwa 23 % höher als diejenige von auf 6,0 % abgetrocknetem Rippenschnitt, d.h. nach der Lehre der erwähnten Patentschrift ist der Volumenvergrösserungseffekt um so grosser je geringer die Endfeuchtigkeit des behandelten Materials ist.

Die entscheidenden Nachteile eines solchen Verfahrens sind:

- Die zu einem günstigen Volumeneffekt notwendigen "hohen Abtrocknungsgrade können unter Einhaltung der kurzen Behandlungszeiten nur mit sehr hohen Temperaturen erreicht werden, was zu einer erhöhten Brandgefahr und hohem Energieverbrauch führt.

- Der auf unter 10 % Wassergehalt getrocknete Rippenverschnitt wird sehr brüchig, wodurch - unter Berücksichtigung der hohen Transportgeschwindigkeiten - ein hoher Verlust durch Bruch- und Staubbildung entsteht.

- Der behandelte Rippenschnitt muss von der weiteren Verarbeitung auf 12-13 % Feuchte wiederbefeuchtet werden, wodurch ein beträchtlicher Teil der erreichten Volnneaat^ioßaugverloren gehen kann, wenn keine zusätzlichen, z.T.recht aufwendigen Massnahmen ergriffen werden.

Wie es in der DT-OS 29 433 73 erwähnt wird, wird das Tabakmaterial sogar bis zu 3 % Endfeuchtigkeitsgehalt abgetrocknet, damit eine befriedigende Volumenerhöhung erreicht werden kann. Die erwähnte OS beschreibt weiterhin ein kompliziertes und kostspieliges Verfahren zur Wiederbefeuchtung des expandierten Tabaks, welches die sonst dadurch ent-

-nt· ο β V* Λ Hf O a A Cr. >

stehende Effekteinbussen auf ein Minimum beschränken soll.

Für den absoluten Betrag der Volumenerhöhung von Tabakmaterial sind demnach mehrere Faktoren von Wichtigkeit. Zunächst ist es für eine Expansion der Tabakzellen entscheidend, die Wärme so schnell zu übertragen, dass zumindest ein Teil des Zellir^altes verdampft, bevor die Zellwände durch Abtrocknen unelastisch werdet.Die Verdampfung darf aber nicht in dem Masse geschehen, dass die Tabakzellen durch den inneren Ueberdruck zerstört werden. Ferner hat es sich als wichtig herausgestellt, die Feuchte dem Tabak im anschliessenden Trocknungsprozess unter rel. milden Temperatur-und Transportbedingungen zu entziehen, um die Oberfläche des Tabakpartikels nicht übermässig spröde und so für den Abrieb anfällig zu machen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verfugung zu stellen, welches auf einfache und wirtschaftliche Art ermöglicht, das Volumen von geschnittenen Tabakrippen wirkungsvoll zu erhöhen, und welches die Nachteile der bekannten Verfahren ausschliesst.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt,dass die Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst werden kann» bei welchem der auf mindestens 45 % Wassergehalt befeuchtete Rippenschnitt in einem pneumatischen Transportsystem (Pneumofc-Trockner) bei einer Temperatur des gasförmigen₅ wasserdampfenthaltenden Heiz- und Transportmediums von 105 Celsius bis etwa 250° Celsius mindestens etwa 10 Sekunden auf eine minimale Endfeuchte von 12,5 Gewichtsprozenten abgetrocknet wird. Durch die Bestimmung der Gewicht-, Härte- bzw. Zugwiderstandsrelation der aus dem erfindungsgemäss behandelten Rippenschnitt in Mischung mit

Lamina angefertigten Cigaretten hat es sich erwiesen, dass der gesamte Volumeneffekt des vorzugsweise auf 13 bis 14 Gewichtsprozente Wassergehalt abgetrocknetem Rippenschnitte nahezu vollständig im Endprodukt wiedergefunden werden konnte.

Im erfindungsgemässen Verfahren wird der mit einem Expansionsmittel imprägnierten Tabak zweckmässigerweise unmittelbar vor der Erhitzungszone auf übliche Weise in den Strom des gasförmigen Heizmediums eingespeist.

Besonders günstige Resultate sowohl den Expansionseffekt betreffend als auch der Staubbildung und Weiterverarbeitung des behandelten Rippenschnittes wurden erreicht, wenn der Rippenschnitt innerhalb von etwa bis etwa 20 Sekunden, vorzugsweise etwa 15 "bis etwa 20. Sekunden, abgetrocknet wurde. "

Da die Tabakrippen im allgemeinen einen verhältnismässig unelastischen, holzartigen Aufbau aufweisen, ist es zwecks ihrer Aufweichung und folglich zur Erreichung einer beträchtlichen Ausdehnung nach erfindungsgemäss durchgeführten Verfahren eine Anfangsfeuchte des zu behandelnden Rippenschnittes von 40 bis 60 Gewichtsprozenten besonders vorteilhaft. Um die Elastizität der Zellwände,insbesondere während der ersten Phase dpr erfindungsgemässen Tabakrippenbehandlung, aufrechtzuerhalten und dadurch die Volumenvergrößerung der Tabakzellen günstig zu beeinflussen, soll das gasförmige iz- und Transportmedium mindestens 50 Volumenprozent Wasserdampf enthalten. Seine Temperatur soll unmittelbar vor dem Tabakrippenschnitt-Einlass vorzugsweise I50 bis 180 Celsius betragen.

Im Zusammenhang mit der oben erwähnten schnellen Uebertragung der Wärme vom Heizmedium auf die Tabakteile, die insbesondere in der ersten Phase

der Behandlung für gute Volumeneffekte wichtig ist, wurde erfindungsgemäss die Turbulenzerhöhung, welche bekanntlich die wärmeübertragungshemmende laminare Grenzschicht auf der Oberfläche der Tabakteilchen zu entfernen (zerstören) vermag, auf eine erfindungsgemäss spezielle Art herbeigeführt. Die imprägnierten Tabakrippenteile werden dabei während ihres Transportes in ihrer Bewegungsrichtung mehrmals abgelenkt und ihre Relativgeschwindigkeiten werden gegenüber dem gasförmigen, Wasserdampf enthaltenden Heiz- und Transportmedium mehrmals geändert. Dadurch werden hohe Turbulenzen und Wärmeübertragungsgeschwindigkeiten erreicht, ohne dies auf konventionelle Art mittels hoher Transportgeschwindigkeiten und den damit verbundenen Nachteilen, wie erhöhte Bruch- und Staubbildung oder kurze Aufenthaltszeiten mit entsprechend hohen Temperaturen, zu bewerkstelligen.

Die Richtungs- bzw. Relativgeschwindigkeitsänderungen geschehen erfindungsgemäss durch die pneumatische Führung der Tabakrippenteile entlang der mehreren, sich gegenüberliegenden und/oder gegeneinander

versetzten AblenkeinrichtungenJ Es bat sich herausgestellt, daß durch die Anwendung der erfindungs gemäß en Ablenkeinrichtungen die Temperatur des gasförmigen Wasserdampf enthaltenden Heiz- und Transportmediums bei gleichen Angangs- und Endfeuchtigkeiten des Tabakrippenmaterials wesentlich herabgesetzt werden kann, wobei die erzielte Volumenvergrößerung mindestens gleichbleibt.

I¹Ur die organo 1 optischen Eigenschaften der behandelten Hippen hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Eippen mit einem Imprägniermittel, welches aus Wasser mit Zusatz von Orthophosphorsäure und/ oder deren Natriumsalζen besteht, imprägniert werden.

WSPECTEO

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Ein besonders günstiger Effekt bezüglich des Rauchgeschmacks von behandeltem Rippenschnitt wird erreicht, wenn die Orthophosphorsäure und/ oder deren Natriumsalze in einer Menge von 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozent, berechnet auf Tabakrippen-Trockengewicht, dem Wasser zugesetzt werden.

Um den Rippenschnitt unter schonenden Bedingungen trocknen zu können und gleichzeitig eine einheitliche Endfeuchte zu erreichen, wird erfindungsgemäss in das Pneumasystem ein vorzugsweise vertikaler Schacht, dessen Strömungsquerschnitt sich in der Transportrichtung des Tabakrnaterials erweitert, eingebaut. Durch geeignete Diniensionierung der Strömungsquerschnitterweiterung wird eine solche Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit erreicht, dass nur die Teilchen, die ein bestimmtes spezifisches Gewicht, d.h. eine bestimmte Feuchtigkeit besitzen, weiterbefördert werden.

Die Trocknung des Rippenschnittes geschieht auf besonders schonende Art, wenn die Temperaturen des gasförmigen, wasserdampfenthaltenden Heiz- und Transportmediums in der Zone von Strömungsquerschnitterweiterung vorzugsweise 110 Celsius bis etwa 150 Celsius beträgt.

Nach der Expansion wird der Tabak vom gasförmigen Transportmedium beispielsweise in einem Zyklonabscheider, abgetrennt und weiterverarbeitet.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen noch näher erläutert, von denen zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht von rechts oben auf eine erfindungsgemässe . Erhitzungszone (Erpsaisionszone),

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Fig. 2 ebenfalls eine Draufsicht von rechts oben auf eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Erhitzungszone,

'Fig. 3 eine Ansicht von unten auf eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Erhitzungszone und

JIg. 4- eine scheiaatische Darstellung der wichtigsten Teile der

erfindungsgemäßen Vorrichtung. Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, die sich besonders durch ihre Einfachheit und Wirtschaftlichkeit in der Ausführung auszeichnet, besteht darin, dass in der Erhitzungszone sich gegenüberstehende, gegeneinander versetzte Abierikeinrichtungen angeordnet sind«

Eine andere Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass in der Erhitzungszone als Ablenkeinrichtungen gegeneinander versetzte Leitbleche ■ angeordnet

Eine weitere Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens

besteht darin, dass in der Erhitzungszone als Ablenkeinrichtungen gegeneinander versetzte Einbuchtungen 4,4',6 ■- " angeordnet sind.

Als Erhitzungszone eignen sich erfindungsgemäss besonder Rohrleitungen 1,1',5, die von Rohrleitungen mit einem kreisförmigen oder rechteckigen Querschnittsprofil abgeleitet sind. Damit ist gemeint, dass ein Querschnitt durch eine der Rohrleitungen 1,1',5 von einer Stelle, an der keine erfindungsgemässen Ablenkeinrichtungen angeordnet sind, ein kreisförmiges oder rechteckiges Profil darstellt.

it O w.

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Als Erhitzungszone eigenen sich besonders Rohrleitungen 7,T',5, die von in den Strom des gasförmigen Heizmediums aufgegebenen Tabakteile mit hoher Geschwindigkeit durchströmt werden. Da erfindungsgemäss die zusätzliche Wärmeaufnahme von der hei ssen Innenwand der- Erhitzungszone durch die Kombination von Wärmestrahlung

und -leitung ausgenützt wird, ist es vorteilhaft, Rohrleitungen mit einem möglichst grossen Querschnittsumfang und folglich einer grossen Strahlungsfläche einzusetzen. Es wird deshalb bevorzugt, dass die Rohrleitungen 1,1' einen rechteckingen Querschnitt, insbesondere mit einem Seitenverhältnis von Breite (b) : Höhe (a)>j2, vorzugsweise<?3 aufweisen. Bei einem solchen Seitenverhältnis wird erreicht, dass einerseits die Oberfläche der Rohrleitungen 1,1' gross wird und andererseits die Abstände zwischen Wand und Tabakpartikel klein bleiben. Durch geeignete Ausgestaltung der Ablenkeinrichtungen der gegenüberliegenden Rohrwände wird die Strömungsrichtung der imprägnierten Tabakteile in Längsrichtung oer Rohrleitung 1,1',5 gestört, sodass die Hauptbewegungsrichtung etwa einer Zick-Zack-Bahn gleichkommt und die Tabakpartikel somit möglichst nahe und lange in Wandnähe verbleiben. .

In einer geeigneten Ausführungsform weisen die Einbuchtungen 4,4',6 ein kurvenartiges, beispielsweise kretsegmentartiges Profil auf und sind im rechten Winkel zur Längsrichtung, der Rohrleitung 1,1',5 durchgehend und ohne Unterbrechungen, jedoch zur gegenüberliegenden Rohrwand versetzt, angeordnet. Durch eine derartige Ausgestaltung der Einbuchtungen 4,4',6 erfolgen in Strömungsrichtung abwechslungsweise Querschnittverengungen, und -erweiterungen. Durch die vielen Richtungsänderungen wird erreicht, dass die Tabakpartikel häufig in einem Winkel vorwiegend kleiner als 45 Grad an die

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heisse Rohrinnenwand und/oder an ihre unmittelbare Nähe geführt werden_s wobei Wärme durch die Kombination von direkter Wärmeleitung und Wärmestrahlung auf die Partikel übergeht, sodass ein beschleunigter Temperaturübergang erfolgt.

In einer weiteren Ausführungsform bestehen die Einbuchtungen 6 aus einer Vielzahl von Kugelkalotten. Wie schon bei der vorigen Ausführungsform beschrieben, wird auch hier der Strömungsverlauf der imprägnierten Tabakteile auf ähnliche Weise vorteilhaft geändert. Die erfindungsgemässen Querschnittsveränderungen führen ebenfalls zu erhöhter Turbulenz der Strömung, welche den Zutritt des gasförmigen Heizmediums günstig beeinflusst und den Wärmeübergang gasförmiges Heizmedium-Tabak verbessert.

I. im* besonders einfache Ausführungsform besteht darin, dass die· beiden gegeneinander angeordneten Rohrleitungswände aus gewellten, gegenseitig versetzten Blechen bestehen.

Die Aussenwände der erfindungsgemäss ausgestalteten Erhitzungszone können zusätzlich mit Heizeinrichtungen versehen werden. Die Intensität der Beheizung wird vorzugsweise so gewählt, dass die Temperatur im Inneren der Erhitzungszone zwischen 100 und 250 Celsius liegt.

Die in Fig. 1 dargestellttVorrichtung besteht aus einer Rohrleitung 1, deren Eintrittsöffnung 2 bzw. Austrittsöffnung 3 ein rechteckiges Profil mit einem Seitenverhältnis von Breite (b) : Höhe (a)> 3 aufweist. Die Einbuchtungen 4 haben ein" kreissegmentartiges Profil und sind im rechten Winkel zur Längsrichtung der Rohrleitung 1 durchgehend und ohne Unterbrechung, jedoch zur gegenüberliegenden Fläche versetzt, angeordnet.

ORIGINAL INSPECTED

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Erhitzungszone. Die Eintrittsöffnung V und die Austrittsöffnung 3' dieser Rohrleitung haben dasselbe Profil wie die Rohrleitung 1 in Fig. 1. Die Rohrleitung I¹ besteht aus flachen Wellblechprofilen, deren Einbuchtungen 4' im rechten Winkel zur Längsrichtung der Rohrleitung 1' verlaufen.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Erhitzungszone. Die Eintrittsöffnung 7 und die Austrittsöffnung 8 dieser Rohrleitung 5 haben ein kreisförmiges Profil, d.h. der Grundquerschnitt dieser Rohrleitung 5 hat ebenfalls ein kreisförmiges Profil. In der Rohrleitung 5 sind in regelmässigen Abständen, jedoch gegeneinander versetzt eine Vielzahl von Einbuchtungen 6 in Form von Kugelkalotten angeordnet.

Bei einer v/eiteren Ausführungsforrn werden in der erfindungsgernäss ausgestalteten Erhitzungszone als Ablenkeinrichtungen mehrere gegeneinander versetzte Dampf- und/oder Gaseinlassstellen angeordnet.

In Figur 4- sind schematisch die wesentlichen Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. In die Expansionszone werden imprägnierte Tabakrippenteile sowie das gasförmige, Wasserdampf enthaltende Heiz- und Transportmedium eingeführt. Die expandierten Tabakrippenteile werden aus der Expansions zone in das untere Ende einer vorzugsweise . nach oben konisch ausgebildeten Trocknungszone eingespeist. Die getrockneten, expandierten Tabakrippenteile werden am oberen Ende der Trocknungszone abgezogen und weiterverarbätet.

Aus den folgenden Beispielen sind die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens sowie die erzielten Resultate ersichtlich.

Bei allen beschriebenen Behandlungen wurden die geschnittenen Rippen in einer handelsüblichen Befeuchtungstrommel befeuchtet und arisch! iessend in einer Pneuma-Transport-Anlage oben erwähnter Art behandelt. Die Füllfähigkeitsmessungen am Rippenschnitt wurden mit Hilfe von Borgwaldt-Densimeter durchgeführt und beziehen sich auf eine Standardfeuchtigkeit

des untersuchten Materials von 13 %.

Beispiel 1

Material: Heller Virginia-Rippenschnitt

Anfangsfeuchte {% WG) Endfeuchte (% WG)

Temperatur bei Tabakeid ass (⁰C) Verweil zeit (s)

Anteil Material durch 0,75 mm Sieb (%) FUllfähigkeit (ml/g) Füllfähigkeitserhöhung gegenüber

unbehandeltem Material +60,8% +49,5%

Aus beiden behandelten Partien sowie aus unbehandeltem Rippenschnitt wurden Probezigaretten angefertigt_s indem Partie B auf 13% Wassergehalt befeuchtet wurde und mit einem Anteil von 10% mit einer Standard-Tabakmischung vermengt wurde. Partie A sowie die unbehandelten geschnittenen Rippen wurden ohne weitere Konditionierung mit der gleichen Standard-Tabakmischung in gleichem Verhältnis vermischt. Die Zigaretten wurden konditioniert und nach gleicher Härte sortiert.

Partie A"	Partie B
50,0	50,0
13,0	8,0
160	260
16	7
1,* -	6,,O
6,08	5,65

Mittelgewicht der Zigaretten (mg) Feuchtigkeit Härte (mm Eindringtiefe) Tabakeinsparung (mg/Cig) Tabakeinsparung (%)

Beispiel 2

Material: Gewalzte und geschnittene Maryland-Rippen

Anfangsfeuchte {% WG) Endfeuchte (% WG) Temp. Tabakeinlass ( C) Verweil zeit (s) Füllfähigkeit (ml/g)

FUl1fähi gkei tserhohung gegenüber unbehandeltem Material

Partie A	Partie B	unbehandelt
1078	1095	1138
12,4	12,4	12,4
1,9	1,9	1,9
60	43	-
5,3	3,8

Partie C*	Partie D**
55,0	55,0
13,4	13,4
155	190.
18	18
7,25	6,82

+65,7% +55, ί

* Partie C wurde behandelt in einem Pneuma-System, in welches ein Element

gemäss der Ausführungsform auf Fig. 2 eingebaut war. ** Partie D wurde behandelt in einem Pneuma-System, in welches statt des oben erwähnten Elements ein glattes Rohr von vergleichbarem Querschnitt

eingebaut war.

Claims

Verfahren zur Volumenvergrößerung von zerkleinerten Tabakrippen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Patentansprüche

1. Verfahren zur Volumenvergrößerung von zerkleinerten Tabakrippen durch Imprägnieren mit einem mindestens Wasser enthaltenden Imprägniermittel his auf einen Wassergehalt von mindestens 4-5 Gew.-%, Erhitzen der imprägnierten Tabakrippenteile mit einem gasförmigen. Wasserdampf enthaltenden Heiz- und Transportmedium mit einer Temperatur von etwa 105 bis etwa 25O⁰C, wobei die Tabakrippenteile mittels eines pneumatischen Transport systems durch eine Expansionsaone und eine Trocknungszone transportiert werden, dadtirch gekennzeichnet, daß die imprägnierten Tabakrippenteile mindestens etwa 10 Sekunden in der Expansions- und Trocknungszone gehalten und auf eine Endfeuchte von mindestens 12,5 Gevr.-% getrocknet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeich net, daß die Tabakrippenteile innerhalb von etwa 10 bis etwa 20 Sekunden, vorzugsweise etwa 15 "bis etwa 20 Sekunden getrocknet werden.

— 2 —

TELEFON (0Θ9) Q2 23G2

Ob-QO 380

TEUEGHAMMH MONAPAT

TELEFAX

3- Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tabakrippenteile auf eine Endfeuchte von 13 bis 14- Gew.-% getrocknet werden.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tabakrippenteile vordem Erhitzen auf einen Wassergehalt von 50 ^is 60 Gew.-% eingestellt werden.

5- Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Ileiz- und Transportmedium mindestens ^O Volumenprozent Wasserdampf enthält.

6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5? dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des gasförmigen, Wasserdampf enthaltenden Heiz- und Transportmediums unmittelbar vor dem Inkontaktbringen mit den Tabakrippenteilen 15O⁰C bis 180°C beträgt.

7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsrichtung und die Relativgeschwindigkeiten der imprägnierten Tabakrippenteile gegenüber dem gasförmigen, Wasserdampf enthaltenden Heiz- und Transportmedium während des Transports durch die Expansions zone mehrmals geändert xrerden.

8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennz eichn e t, daß die Bewegungsrichtungs- bzw. Relativgeschwindigkeit sänderung währenddes pneumatischen Transport: der Tabakrippenteile entlang mehrerer, sich gegenüberliegender und/oder gegeneinander versetzter Ablenkeinrichtungen geschieht.

9- Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch geke-nnzeichnet, daß das Imprägniermittel

3 O 3 7 8 8 ό

Wasser und Orthophosphorsäure und/oder mindestens eines ihrer Natriumsalze enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 9? dadurch g e k e η η ζ ei c h. net, daß das Imprägniermittel Orthophosphorsäure und/oder deren Natriums al ze in einer Menge von 0,1 "bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Tabakrippentrockengewicht, enthält.

11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Querschnittserweiterung der Trocknungszone die Transportgeschwindigkeit der Tabakrippenteile in vorzugsweise vertikaler Richtung so weit herabgesetzt wird, daß nur die Teile, die auf einen bestimmten Trocknungsgrad getrocknet sind, weiterbefördert Vi er den.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des gasförmigen, Wasserdampf enthaltenden Heiz- und Transportmediums in den Teil der Trocknurigszone mit

beträgt.

zone mit erweitertem Querschnitt etwa 11O⁰C bis etwa 150 C

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12 mit einer Expansions zone und einer Trocknungszone, dadurch gekennzeichnet, daß in der Expansionszone sich gegenüberstehende, gegeneinander versetzte Ablenkeinrichtungen " 'so angeordnet sind, daß sie die Flugbahn der Tabakteile in Richtung der gegenüberliegenden Wand so lenken, daß sie in einem Winkel vorwiegend kleiner als 4-5 an die heiße Innenwand der Expansionszone und/oder in ihre unmittelbare Nähe geführt werden.

14. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in der Expansions zone als Ablenlceinrichtungen gegeneinander versetzte Leitbleche .' angeordnet sind.

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15. Vorrichtung nach. Anspruch. 13 und/oder 14-, dadurch gekennzeich.net, daß als Ablenkeinrichtungen gegeneinander versetzt Einbuchtungen (4-,4·',6)

■ angeordnet sind.

16. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche I3 "bis dadurch gekennzeichnet, daß die Expansions zone eine Rohrleitung (5) mit kreisförmigem Querschnitt ist.

17. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis I5, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansionszone eine Rohrleitung (1,1') mit rechteckigem Querschnitt ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der rechteckige Querschnitt ein Seitenverhältnis von Breite (b) ": Höhe (a) >. 2, vorzugsweise.·* 3> aufweist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 und/oder 18, dadurch g e kennzeichnet, daß die Einbuchtungen (4-) ein kurvenartiges Profil bilden und im rechten Winkel zur Längsrichtung der Rohrleitung (1) durchgehend über die Breite (b) angeordnet sind.

20. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 17 bis

19, dadurch' gekennzeichnet, daß die Einbuchtungen (4-) ein kreissegmentartiges Profil bilden und im rechten Winkel zur Längsrichtung der Rohrleitung (1) durchgehend über die Breite (b) angeordnet sind.

21. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis

20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbuchtungen (6) aus einer Vielzahl von Kugelkalotten bestehen»

22. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 "bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (1)

aus einander gegenüberliegenden, gegenseitig versetzt gewellten Blechen besteht.

23· Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der Expansions zone als Ablenkeinrichtungen gegeneinander versetzte Dampf- und/oder Gaseinlaßstellen angeordnet sind.

24-, Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 "bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwände der Expansions zone zusätzlich geheizt werden.

25. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 24-,· dadurch gekennzeichnet, daß in einem Teil der Trocknungszone eine Erweiterung des Strömungsquerschnitts in der Transportrichtung der Tabakteile vorgesehen ist.